Исследователь из России разработал алгоритм для составления расписания работы химического завода, который позволяет при помощи графических процессоров решать эту задачу в разы быстрее схожих программ, исполняемых на обычных центральных процессорах. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
"При тестировании разработки алгоритму поручили составить расписание для реального химического предприятия, которое ежемесячно выпускает более ста видов продукции. По скорости и точности решения сложных задач алгоритм превзошел не только известный промышленный программный продукт Gurobi, но и другие аналогичные инструменты, например, cuOpt от NVIDIA", - говорится в сообщении.
Данный алгоритм был создан старшим научным сотрудником филиала Института математики СО РАН (Омск) Павлом Борисовским для оптимизации работы крупных предприятий химической промышленности, на территории которых могут располагаться десятки различных установок, работающих с сотнями разных химических веществ. Подобным производствам критически нужны быстрые и точные алгоритмы планирования, позволяющие избегать простоев оборудования и реактивов, пишет ТАСС.
Существующие подходы для решения этих задач даже при поиске не самых оптимальных, но приемлемых решений, зачастую требуют для своей работы несколько часов или даже дней расчетов, что снижает удобность использования этих методов. Для ускорения этого процесса Борисовский разработал более быстрый эволюционный алгоритм, который можно исполнять на графическом процессоре, способном параллельно исполнять множество математических операций.
Разработанная им система случайным образом создает некоторый набор возможных расписаний, оценивает их эффективность по нескольким критериям, отбирает лучшие и вносит в них поправки, меняя местами операции или корректируя количество задействованных установок. Этот процесс повторяется тысячи раз, что ведет к постепенному улучшению расписания и при этом на их поиск тратится относительно немного времени благодаря использованию графических процессоров.
Проведенные опыты по планированию расписания работы реального химического предприятия показали, что новый эволюционный алгоритм позволяет в разы ускорить этот процесс по сравнению с уже существующими подходами на базе генетических подходов и методов ветвей и границ, причем при использовании более мощных графических процессоров это ускорение станет еще более значимым. Это дополнительно повышает привлекательность нового алгоритма для его практического использования.
